介紹
允許我們在區塊鏈之間轉移代幣的鏈橋已經成為大多數DeFi 用戶不可或缺的實用工具。隨著具有新DeFi 協議和收益機會的新區塊鏈不斷湧現，對這些工具的需求在過去幾年中呈爆炸式增長。如果你有興趣追逐資本的最高收益率，你很快就會通過鏈橋將資產發送過去。橋的種類有很多，而且每一種在安全、保管、速度和成本方面都有其優缺點。在這裡，我們將嘗試解釋和澄清這些差異。
為什麼需要這些橋？
三個常見原因：
追逐高收益。 DeFi 允許任何人將他們的資產投入使用並產生一些收益。每條鏈上的DeFi 協議都想要你的業務，並且經常提供激勵措施來吸引你並鼓勵你留下來。
在擁擠的網絡上逃避高額費用。如果你只有幾百美元的資產，但每筆交易的費用都需要20 美元，那麼你就很難拿這些錢在這條鏈上乾出名堂。如果你可以將這些資產連接到更便宜的鏈上，你可以更便宜地進行交易，從而獲得更好的生存機會。
封裝或解封原生資產。一些交易所可能會向你出售你剛購買的原生代幣的ERC20 版本。如果你想擁有實際的本地代幣，你可能首先需要將你的封裝版本代幣橋接到本地網絡。
DeFi 協議通過為我們提供比競爭對手更高的收益來爭奪我們的資產。假設以太坊網絡最多能夠為ETH 提供區區1% 的APY 收益率，但在Avalanche 網絡上封裝的ETH ($wETH) 的收益為4%。在這種情況下，每個人都希望將他們的$ETH 封裝並放到Avalanche 上。由於每個希望成功的DeFi 平台都引入了流動性挖礦激勵措施來吸引用戶和資金，因此對功能性和可靠的橋樑的需求出現了爆炸式增長。
對良好的橋的另一個明顯需求是網絡擁塞。以太坊本身太成功了，並且仍在努力擴大規模。在網絡擁塞最嚴重的時期，在Uniswap 上進行一次簡單的交易所會收取300 至500 美元的gas 費。已經出現了幾個替代的第1 層鏈來滿足這種對負擔得起的區塊空間的需求。如果太多的加密degens 開始阻塞最新的EVM 複製鏈，就會有人啟動一個新的。只要存在這些高收益機會，對更容易追逐它們的工具的需求就會繼續增長。廉價的競爭性L1 鏈滿足了這個市場的一部分，而更便宜的Layer 2 鏈正在建造並上線。如果某處存在收益，我們想知道如何到達那裡。
鏈橋的工作原理
常見的結構有以下三種：
1. 鎖定並鑄造
鎖定源鏈上的資產並在目標鏈上鑄造合成代幣。這是目前最常見的橋類型。 ERC20 代幣就是一個很好的例子。 ERC20 可以代表以太坊上的任何資產。 BTC 變成wBTC；甚至ETH 本身也可以被封裝成wETH。
每個網絡都有一個原生代幣，任何網絡都可以通過“橋接”資產來發行自己版本的另一條鏈的原生代幣。這是通過將本地資產鎖定在源鏈上並在目標鏈上提供資產實際上已鎖定的證據來實現的。這允許目標鏈自信地發布由鎖定在源鏈上的金庫中的本機資產支持的資產的封裝版本。該系統的安全性取決於驗證傳輸的驗證者的網橋和網絡。儘管它是最受歡迎的，但必須解決圍繞中心化、可信託管和共謀的問題，以使該模型更具彈性。還有一個固有的低效率問題仍在解決中。這些橋樑通常需要兩個步驟來使合成資產在目標鏈上可用。將ETH 換成橋接代幣，然後燒掉橋接代幣來鑄造合成資產。這為提高效率提供了明顯的機會。
2. Atom互換
這可以說是將本地資產轉移到其他鏈的最安全和信任最小化的方法，但這也有一些缺點。兩條鏈必須共享相同的哈希算法，以確保可以在兩條鏈上驗證包含傳輸的區塊。
3. 流動性提供者
兩個鏈上都創建了礦池，並促進了收費轉移。當這個系統充分去中心化、有效地重新平衡，並且LP 有足夠的激勵措施來保持橋樑兩側充足的流動性時，該系統運行良好。這種類型的橋上的跨鏈交易所在源鍊和目標鏈上都得到了驗證。資產從通常由LP 和驗證者管理的金庫轉移。
這是幕後發生的一個巨大的技術混亂，使我們可以輕鬆地在所有這些不同的鏈上反彈，並且只要涉及資金，就有可能發生黑客攻擊和漏洞利用。 Vitalik 警告我們，他認為糟糕的橋架構會帶來一些真正的挑戰，這些挑戰可能會造成系統性風險。在設計這些工具的功能方式時，必須避免串通驗證者、受損的預言機、中心化中繼器和其他危險。在一次討論Celestia 的採訪中，該項目聯合創始人Mustafa Al-Bassam 簡要回應了Vitalik 的說法，稱他在很大程度上同意Vitalik 的觀點。他過去曾表達過同樣的擔憂。然而，Vitalik 的論點是，每條鏈都必須使用相同的結算層來共享安全性，因為你不能安全地做橋接。 Mustafa 認為，如果使用正確的工具，這仍然是可能的，並且基於委員會的橋樑可以成為一種有效的解決方案。
以下是LayerZero 上的跨鏈交易示例，展示了所涉及的複雜程度：
橋存在的問題
中心化——如果只有三個人控制著價值數十億美元的錢包或合約，那麼最有可能的結果就是這三個人合謀搶劫這個橋，然後消失的無影無踪。
速度——可能需要數小時或數天。如果沒有足夠的流動性，你可能會發現自己等待大約一兩天，以便有人向相反方向過渡資金或補充目的地流動性。
流動性問題——流動性提供者維護的橋可能會在橋的一側耗盡資金。這意味著試圖橋接資產的用戶將不得不等待流動性補充，然後才能看到他們的資產出現在橋的另一端。
智能合約風險——鎖定在源鏈上的資產使相應的資產在目標鏈上可用。如果鎖定在源鏈上金庫中的代幣被盜，則目標鏈上封裝資產的價值將歸零，因為沒有任何東西可以贖回它們。
安全問題
最近對Axie Infinity 的Ronin 鏈的黑客攻擊證明了為什麼橋安全至關重要。他們的橋被黑客竊取了17.3 萬枚ETH 和2500 萬美元的USDC。這怎麼可能？包含封裝資產的金庫由5/9 多重簽名錢包控制，該錢包由Ronin 鏈驗證者管理。其中5 個簽名者的密鑰被洩露。獲得控制權的黑客能夠將所有$wETH 發送給他們自己。
這個特定事件是由於橋過於中心化，信任假設相當差，監督很少。在網絡高度擁塞期間，簽名者被授予臨時批准權，並且該批准權並沒有在之後立即被撤銷。這是攻擊者在控制了控制橋資金的9 個簽名者中的4 個之後轉移資金所需的最後一塊。
更常見的橋攻擊通常涉及智能合約中的可利用代碼。你在Ronin 上獲得的$wETH 被可靠地用作貨幣，因為該資產代表鎖定在某個金庫中的原生$ETH。如果你能找到一種方法來鑄造無限量的$wETH 並使用橋將其兌換成真正的$ETH，那麼恭喜，你只是搶劫了一座橋。現在剩餘的$wETH（在本例中位於Ronin 鏈上）基本上一文不值，因為所有被鎖定作為其封裝版本的質押品的$ETH 都已被認領。這種規模的黑客也有可能極大地擾亂整個加密貨幣市場。如果一個橋劫匪能夠以這樣的高超手法成功攻擊，然後開始向市場拋售價值5 億美元的ETH，那麼對於長期持有ETH 的人來說，這（至少暫時）是個壞消息。希望這麼大的數量很容易被抓住，我們可以摧毀這些傻瓜並將所有東西放回原處，但這是一個寶貴的教訓，我們需要如何仔細考慮這些跨鏈橋的構造和機制以限制巨大的系統性風險。
也許有更好的方法。有幾個有趣的跨鏈互操作性項目正在引入新的橋方法和策略。我們發現它們很迷人。這裡有一些有趣的項目：
現在最有趣的橋項目
Chainlink CCIP
Chainlink 構建了一個可編程的代幣橋。它使用Chainlink 的鏈下報告協議（OCR2.0）、數百個獨立預言機節點的網絡及其跨鏈互操作性協議。 CCIP 為所有跨鏈通信提供了一個接口，並可以輕鬆集成到任何智能合約應用程序中。它支持任何通用消息並具有重組保護。他們的可編程代幣橋也支持計算，允許開發人員跨區塊鍊網絡傳輸代幣並在目標鏈上啟動可編程操作。通過使用Chainlink 的去中心化預言機網絡和消息傳遞路由器，智能合約可以安全地將消息發送到目標鏈，並由另一個消息傳遞路由器對其進行驗證，然後將消息發送到目標鏈上的智能合約。通過利用他們的預言機和互操作性基礎設施，以及獨立的反欺詐網絡來監控網絡的異常活動，他們引入了一種策略和工具集合，可以顯著減少在區塊鏈之間安全移動資產所需的信任和託管。
Stargate
Stargate 是一個完全可組合的跨鏈橋接協議，建立在LayerZero 之上，允許用戶跨各種區塊鏈傳輸原生代幣。
LayerZero 是一個Omnichain 互操作性協議，專為跨鏈傳遞輕量級消息而設計。 LayerZero 通過可配置的無信任提供真實且有保證的消息傳遞。該協議被實施為一組高效、不可升級的智能合約。
大多數現有的橋無法將原生代幣從一條鏈發送到另一條鏈，而是依靠中間或“封裝”代幣來完成橋接過程。這種方法創造了一種緩慢且效率極低的用戶體驗。 Stargate 圍繞多個鏈共享的統一流動性礦池構建，確保始終有足夠的流動性可用和快速確定性。最終目標是通過單筆交易實現跨鏈無縫橋接。
Stargate 如何解決橋接三難困境：
即時保證的確定性。 Stargate 向用戶和dApp 保證他們在源鏈上提出的任何傳輸請求都將到達目標鏈。但是，目標鏈上必須有流動性，否則交易將被還原。
使用Stargate 的橋接，無需封裝代幣，用戶無需在接收鏈上手動交易所代幣。
跨鏈可組合性。 Stargate 橋可以由來自起點鍊和終點鏈的智能合約組成。這將允許用戶在單個跨鏈交易中完成多次swap。想像一下，將Fantom 上的$wBTC 換成Avalanche 上的$JOE，並在不離開Fantom 的情況下通過單筆交易進入LP 頭寸。
統一流動性。大多數現有的橋都需要去中心化流動性才能發揮作用。集成到橋接器中的每條鏈都需要為橋接的每個資產指定一個流動資金礦池。如果流動性不足，用戶也可能會遇到長時間的延遲或交易失敗。想要添加新區塊鏈的橋樑還必須引導一個新礦池，以在每個現有鏈上以足夠的流動性容納新鏈。
Stargate 提出了一種統一的方法，其中所有連接都從單個流動性礦池中存取，允許Stargate 實現在鎖定和鑄造或銷毀和贖回橋樑上無法實現的可擴展性和效率。 Stargate 還具有有效的再平衡和自我限制機制來管理提款活動的峰值。協議上的每條鏈都可以維護一個單一的流動性礦池，該礦池被“軟劃分”為不同的切片，其中每個切片對應於網絡中的特定鏈。
Gravity Bridge
Gravity Bridge 是基於EVM 和Cosmos SDK 的區塊鏈之間的橋樑。它是由Althea 的優秀人員建造的。他們創建了一個不可升級的Solidity 合約，允許用戶將資產鎖定在以太坊上，並在任何Cosmos 鏈上鑄造等價的代幣。它們可以被送回或在其他Cosmos 鏈之間發送。不同的Cosmos 鏈可以使用這個橋訪問ERC20 資產，如$wETH、$DAI、$USDC 和$wBTC。來自以太坊的資產可以流入Cosmos 生態系統，並與Akash Network、Sentinel、Regen 和Osmosis 等各種應用程序進行交互。 Cosmos 生態系統上的資產可以流向以太坊並與以太坊DeFi 進行交互。
Gravity Bridge 的好處
非託管。你在轉移資產時只需要信任以太坊和Cosmos 的安全性。
可信的中立。該橋並不專注於為特定區塊鍊或DEX 捕獲用戶。它旨在實現跨橋的流量。這座橋的中立性降低了獲取以太坊生態系統流動性的障礙，同時允許Cosmos Hub 上的新的和小型區塊鏈參與。
可互操作。長期以來，幣安的BNB 是Cosmos 和以太坊生態系統之間唯一的共同資產。諷刺的是，從一個去中心化生態系統連接到另一個去中心化生態系統的唯一方法是通過一種中心化交易所代幣。 Cosmos 生態上的DEX 基本上都被困在自己的島嶼上，無法與外界進行交易。借助Gravity Bridge，所有市場參與者都可以訪問Osmosis、Umee 或Gravity DEX。
安全的。基於Cosmos SDK 的鏈上有一個活躍的驗證者集。驗證者必須質押大量代幣，並且驗證者的任何不當行為都會通過削減驗證者的份額來懲罰。它也是無需許可和抗審查的。當至少⅔ 的驗證者集證明一筆存款時，才將鑄造代表性代幣。當橋批量處理多個“SendToEth”消息時，就會發生取款。
Interlay.io
Interlay 推出了Kintsugi，這是Polkadot 金絲雀網絡Kusama 上的第一個無需信任的比特幣網橋。 Polkadot 很快就會有自己的。 Interlay 的封裝比特幣($kBTC) 與Maker 的$DAI 非常相似。它在算法上與$BTC 掛鉤，並由去中心化的金庫網絡、多質押系統和跨鏈加密貨幣學保護。這個熟悉的質押金庫利用了Polkadot 的共享安全模型和比特幣的經典安全模型。
Nomad
Nomad 是一種非常便宜的跨鏈通信的新設計，它跳過了對區塊頭驗證的需要。 Nomad 從Optimism 團隊中汲取了大量靈感。 Nomad 本身實際上是他們的Optics 協議（Optimistic Interchain Communication）的實現和擴展。但是Nomad 只有30 分鐘的延遲（而不是ORU 的一周防欺詐窗口）。它就像公證服務一樣工作。源鏈生成並發送一些“文件”（消息），“公證人”（稱為更新者）簽訂合約以簽署文件，並且僅受激勵批准有效消息或冒受到經濟懲罰並失去“公證人許可證”的風險。他們文檔中寫到：
“Nomad 在任何主鏈上創建一個經過身份驗證的數據結構，並在任意數量的副本上中繼對該數據結構的更新。因此，主鍊和所有副本 [维护待处理更新队列、接受证明和发送消息的合约] 將就數據結構的狀態達成一致。通過在這個數據結構中嵌入數據（“消息”），我們可以高度自信地在鏈之間傳播它。 ”
該團隊與Optimism 團隊和Connext 團隊的密切合作充分說明了他們的聲譽和資格，他們正在從非常新鮮的角度處理跨鏈問題。
我們都厭倦了“狂野西部”和“新邊疆”的陳詞濫調，但它們之所以成為陳詞濫調，是因為它們是如此恰當的類比。許多人爭辯說現在開始入局加密貨幣是否為時已晚，但毫無疑問，我們都非常早於所有這些跨鏈通信和橋接的東西。今年取得的進展令人震驚，我們預計這一步伐將繼續下去。以下是我們在深入研究該主題時探索和試驗的一些橋的列表：
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